Гидропривод одноковшового экскаватора Советский патент 1991 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к строительно-дорожным и горным машинам, а именно к гидроприводам одноковшовых экскаваторов.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

На чертеже изображена гидравлическая схема привода одноковшового экскаватора.

Экскаватор имеет дизельный двигатель 1. через раздаточный редуктор 2 приводит два первый и второй регулируемых

насоса 3 и 4, каждый из которых снабжен отсечкой 5 и 6 по низкому и отсечкой 7, Р по высокому давлению. Насосы 3 и 4 питают первый и второй четырехзолотниковые гидрораспределители 9 и 10 и через них гидродвигатели исполнительных механизмов: левый гидромотор 11 хода, гидроцилиндр 12 стрелы, гидромотор 13 поворота платформы, правый гидромотор 14 хода, гидроцилиндры 15, 16 ковша и рукояти. Первые три золотника каждого гидрораспределителя 9 и 10 имеют параллельное питание, четвертый золотник - раздельное. Дополнительный насос 17 также приводится от дизельного двигателя 1, Его напорная линия через обратный клапан 18 и предохранительный клапан 19 соединена с участком проточного канала гидрораспределителя 10 между третьим и четвертым золотниками. Предохранительный клапан 19 имеет гидравлическую полость 20 управления настройкой от линий сервоуправления четвертым золотником гидрораспределителя 10 через клапаны ИЛИ 21. Второй золотник гидрораспределителя 10, предназначенный для питания поршневой полости гидроцилиндра стрелы 12 и безнасосного опускания, имеет в линии управления питанием поршневой полости дополнительный золотник 22, управляемый в случае включения гидроцилиндров ковша 15 и рукояти 16 давлением в линиях управления соответствующими золотниками гидроцилиндров ковша и рукояти (два последних золотника гидрораспределителя 10) через три клапана ИЛИ 21, 23 и 24. Четвертый золотник гидрораспределителя 9 предназначен для питания поршневых полостей гидроцилиндров ковша 15 и рукояти 16 потоком насоса 3 в дополнение к питанию их от насоса 4 и имеет сервоуправление от соответствующих линий сервоуправления третьим и четвертым золотниками гидрораспределителя 10. На выходе проточных каналов гидрораспределителей 9 и 10 установлены дроссели 25 и 26, предохранительные клапаны 27 и 28, а отводы 29 и 30 соединены через клапаны ИЛИ 31 и 32 с отсечкой 5 и 6 низкого давления регуляторов соответствующих насосов 3 и 4, На дизельном двигателе 1 установлен датчик 33 хода рейки и регулятора топливного насоса, электрически связанный с электрогидравлическим клапаном 34, рабочий отвод 35 которого соединен через второй подвод клапанов ИЛИ 31 и 32 с отсечкой 5 и 6 низкого давления регуляторов насосов 3 и 4. Вариант исполнения предохранительного клапана 2В е виде клапана непрямого

действия снабжен отводом 36 из-под клапана-пилота в дренаж.

Гидропривод работает следующим образом.

В нейтральном положении стандартных

командоаппаратов (не показаны) системы сервоуправления давление в линиях сервоуправления золотников близко к атмосферному, и все золотники находятся в 0 нейтральном положении. Потоки насосов 3 и 4 по проточным каналам гидрораспределителей 9 и 10 поступают через дроссели 25 и 26, создавая ощутимый перепад давления, например 1,7 МПа, который по отводам 29 и 5 30 поступает через клапаны ИЛИ 31 и 32 к отсечкам 5 и 6 низкого давления регуляторов насосов 3 и 4. Отсечка устанавливает рабочий объем насосов на минимальное значение 0,2 - 0,25 VMax. Таким образом, 0 потери мощности холостого хода составляют 20-25% обычных, а с учетом автоматического управления топливоподачей дизеля - 10 -- 15%. Поток насоса 17 направляется в слив через предохранитель- 5 ный клапан 19 при минимальной его настройке, поскольку давление в линии 20 управления увеличением настройки также близко к атмосферному.

При включении какого-либо командо- 0 аппарата, например с целью включения подворота ковша (поршневая полость гидроцилиндра 15), включается четвертый золотник первого гидрораспределителя (вниз) и третий золотник второго гидро- 5 распределителя (вниз). Проточный канал перекрывается, поток на его выходе отсутствует, поэтому перепад давления на дросселях 25 и 26 не создается. Давление в отводах 29 и 30 уменьшается до дав- 0 ления слива 0,3 - 0,6 МПа, и отсечки 5 и 6 перестают работать. Насосы 3 и 4 выходят на полный рабочий объем. Если нагрузка (давление в гидроцилиндре) велики, то дизельный двигатель 1 воспринимает повы- 5 шенный момент, его обороты начинают падать и рейка-регулятор топливного насоса автоматически перемещается в крайнее положение. Датчик 33 сигнализирует о перегрузке, его электросигнал включает элек- 0 трогидравлический клапан 34, который подает по отводу 35 и через клапаны ИЛИ 31 и 32 к отсечкам 5 и 6 низкого давления опорное давление сервосистемы. Отсечки срабатывают, и рабочий объем насосов 3 5 и 4 уменьшается до момента выхода дизельного двигателя на режим номинальной нагрузки с соответствующим выходом рейки-регулятора из зоны действия датчика 33, что приводит к новому увеличению рабочего объема насосов 3 и 4. Так осущестеляется электрически граничное регулирование насосов (по предельной нагрузке дизеля). При включении четвертого золотника гидрораспределителя 10 настройка клапана 19 увеличивается и поток насоса 17 через обратный клапан 18 поступает к гидроцилиндру 16 рукояти, обеспечивая его работу совместно с любыми другими операциями. Перегрузки дизельного двигателя при этом не наступает, так как датчик 33 сигнализирует о суммарной нагрузке. При резком выключении какого-либо золотника направляющийся в проточный канал полный поток насоса стравливается через предохранительные клапаны 27 и 28 под небольшим давлением, например 2 МПа.

При частичном включении какого-либо золотника поток через проточный канал уменьшается, перепад давления на дросселе 25 (26) падает, а насосы 3 и 4, получая сигнал об уменьшении давления в линиях 29 (30), наращивают рабочий объем и соответственно выходную скорость гидродвигателя до увеличения давления в линиях 29 (30). Так происходит регулирование скорости. Отметим, что это в целом объемное регулирование с постоянной потерей мощности на дросселирование в проточном канале, однако эти потери особенно при средних и малых нагрузках существенно меньше, чем при традиционном дроссельном регулировании.

При полном включении золотников потери в проточном канале полностью исключаются.

Третий насос 17 не мешает регулированию, так как его поток при нейтральной позиции четвертого золотника гидрораспределителя 10 отводится в слив, минуя дроссель 26.

При стопорных режимах срабатывают отсечки 7 и 8 высокого давления, которые по алгоритму работы с гидроцилиндрами регуляторов насосов и конструкции клапанов отсечки могут быть в значительной мере

унифицированы с отсечкой низкого дав ления.

Формула изобретения 1. Гидропривод одноковшового экска- 5 ватора, включающий первый и второй четы- рехзолотниковые гидрораспределители, гидродвигатели исполнительных механизмов, приводимые от дизельного двигателя с рейкой-регулятором топливного насоса. 0 первый и второй регулируемые насосы для питания соответственно первого и второго гидрораспределителей с проточными каналами, и дополнительный насос, напорная линия которого через предохранительный и

5 обратный клапаны соединена с участком переливного канала, расположенным между третьим золотником параллельного питания и четвертым золотником раздельного питания второго гидрорэспределителя,

0 отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, он снабжен регуляторами основных насосов с отсечкой по низкому давлению и электрогидравлическим клапаном для питания каналов уп5 равления отсечкой по низкому давлению, сообщенным с этими каналами посредством первого клапана ИЛИ и электрически связанным с сигнализирующим о предельной нагрузке дизеля датчиком положения

0 рейки-регулятора топливного насоса, а предохранительный клапан выполнен с полостью управления настройкой, которая соединена посредством второго клапана ИЛИ с линиями управления четвертого зо5 лотника второго гидрораспределителя, при этом гидропривод имеет дроссели и дополнительные предохранительные клапаны, ус- тановленные на выходах проточных каналов, соединенные с линиями управле0 ния отсечкой по низкому давлению регуляторов основных насосов.

2. Гидропривод поп.1,отличающий- с я тем, что дополнительный предохранительный клапан выполнен двухсту5 пенчатым, а отвод от его клапана-пилота выведен в дренаж.

Изобретение относится к строительно- дорожным и горным машинам и позволяет снизить энергозатраты. Гидропривод содержит четырехзолотниковые гидрораспределители. (ГР) 9 и 10, гидродвигатели исполнительных механизмов, приводимые от дизельного двигателя 1 с рейкой-регулятором топливного насоса (Н) 17, регулируемые Н 3 и 4 для питания ГР 9 и 10 с проточными каналами и дополнительный Н, напорная линия которого через предохранительный 14 и обратный 18 клапаны соединена с участком переливного канала между третьим и четвертым золотниками ГР 10. Основные Н 3 и 4 имеют регуляторы (Р) 15 с отсечкой 5 и 6 по низкому давлению и электрогидравлическим клапаном 34 для питания каналов управления отсечкой 5,6 и клапанов ИЛИ 31, 32. Это позволяет определить сигнал предельной нагрузки дизеля с помощью датчика 33 хода рейки. Клапан 19 выполнен с полостью 20 управления настройкой. Полость 20 управления настройкой соединена посредством второго клапана ИЛИ 24 с линиями управления четвертого золотника ГР 10. Гидропривод имеет дроссели 25, 26 и дополнительные предохранительные клапаны 27, 28, установленные на выходе проточных каналов и соединенные с линиями управления регуляторов Н 3, 4. Предохранительный клапан 28 выполнен двухступенчатым и его отвод от клапана-пилота выведен в дренаж. При перегрузке срабатывают отсечки 5 и 6 и рабочий обьем Н 3 и 4 уменьшается до момента выхода двигателя 1 на режим номинальной нагрузки. Рейка-регулятор выходит из зоны действия датчика 33. Это приводит к увеличению объема Н 3 и 4. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. О 00 о 00 00 ел